本文關(guān)鍵詞：基于C2x0嵌入式加密卡設(shè)計(jì)

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【摘要】：隨著人們參與的網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)越來(lái)越頻繁,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息傳輸已成為教育、國(guó)防、電子商務(wù)和銀行等領(lǐng)域的常用數(shù)據(jù)交換手段,并且逐步滲透到社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域,對(duì)數(shù)據(jù)安全要求越來(lái)越嚴(yán)格和復(fù)雜。加密技術(shù)是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全的一種重要手段,加密技術(shù)分為兩大類,一類是軟件加密技術(shù),另一類是硬件加密技術(shù)。軟件加密的優(yōu)點(diǎn)是成本低,但是需要CPU參與計(jì)算,消耗系統(tǒng)資源,加密速度慢。硬件加密具有速度快、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。因此,對(duì)硬件加密卡的研發(fā)具有重大的意義。 目前多數(shù)硬件加密卡的設(shè)計(jì)方案是主控制器芯片外加加密處理芯和一些接口控制芯片,加密卡與主機(jī)通訊采用PCI接口,這類方案集成度比較低、安全性差、受制于PCI傳輸速率,加密效率低。針對(duì)上述問(wèn)題,本課題研制的加密卡采用了飛思卡爾全新的C2x0加密協(xié)處理器,該芯片內(nèi)部集成了PowerPC架構(gòu)處理器核、硬件加密處理單元、PCI Express控制器以及其它外設(shè)接口控制器等。因此,整個(gè)加密卡集成度比較高,該芯片具有私鑰安全保存機(jī)制功能,提高了加密的安全性,該加密卡采用通過(guò)PCI Express總線與主機(jī)端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,數(shù)據(jù)傳輸速率不再是影響加密速率的瓶頸。 本文從硬件和軟件兩方面對(duì)加密卡進(jìn)行介紹。硬件方面介紹了C2x0芯片相關(guān)特性,在此基礎(chǔ)上闡述了加密卡硬件平臺(tái)設(shè)計(jì),詳細(xì)介紹了各個(gè)硬件模塊。軟件部分分別介紹了加密卡系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)即嵌入式Linux系統(tǒng)的移植和對(duì)加密卡上運(yùn)行加密軟件進(jìn)行分析和論述,深入剖析了Linux下UIO驅(qū)動(dòng)基本架構(gòu)和運(yùn)行機(jī)制,從UIO驅(qū)動(dòng)內(nèi)核部分的實(shí)現(xiàn)、用戶態(tài)接口、相關(guān)硬件初始化,加密過(guò)程、秘鑰管理等方面詳細(xì)討論了加密卡端軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程。最后,討論了主機(jī)端驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì),介紹了Linux下PCI-E驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)及針對(duì)OPENSSL加密應(yīng)用提供的接口設(shè)計(jì)。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP368.1;TP309

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1146915